Pozitív energia körkép II. rész: Energiatermelő városrehabilitáció Spanyolországban

A pozitív energiamérlegű városrészekről (PED) szóló cikksorozat második részében egy Barcelonában található társasházat mutatunk be, melynél már megjelenik a szomszédság szinten való gondolkodás és energiamegosztás is, kihasználva két épület szinergiáit.

A pozitív energiamérlegű városrészek (PED) számos környezeti, gazdasági és társadalmi előnnyel bírnak, új korszakot nyitva a városenergetikában. Nagyrészt megújuló energiára való alapozottságuk miatt hozzájárulnak a karbonkibocsátás csökkentéséhez, emellett energiahatékony, felhasználó-orientált tervezési módszertannal valósulnak meg. A PED-eket áthatja a megosztásra alapuló közösségi szemlélet, amit az energiamegosztás révén létrejövő kapcsolódások csak tovább erősítenek.

Mivel egy napjainkban kibontakozó innovációval állunk szemben, számos kérdés merül fel jogi, technológiai, energiaelosztási, társadalmi vagy a szabályozási téren, ráadásul minden esetben egyediek a körülmények is: más-más klimatikus zónában helyezkednek el, és egy adott népcsoport egyedi szociális és lakhatási kérdéseire kell választ adniuk.  

Az ABUD Mérnökiroda munkatársai által írt cikksorozatban a PED-ek különböző léptékeit és aspektusait vizsgáljuk, bemutatva az innovációban rejlő óriási potenciált. A sorozat első cikke a syn.ikia kutatási projekt keretein belül megépült hollandiai pozitív energiamérlegű társasházat ismertette. Bár ez az épület önmagában még nem szomszédság léptékű kezdeményezés, de már számottevő környezeti, gazdasági és társadalmi hatással bír a többletenergia megtermelése mellett. A második, spanyolországi mintahelyszín azonban már két épület összekapcsolásával tovább lép, kihasználva azok szinergiáit, és az energiaközösségben rejlő lehetőségeket.

A társasház léptékű energiaközösségek új potenciált nyitnak a lakosság előtt – erre Barcelonában már van lehetőség. Hazánkban a szabályozók és jogszabályalkotók most dolgoznak a jogszabályi háttér kialakításán, ami gyökeresen új lehetőségeket nyit a lakosság előtt és nem utolsósorban óriási lépés lesz a dekarbonizációs célok költséghatékony elérésében.

Energiatermelő városrehabilitáció Spanyolországban 
A Spanyolországban található helyszín több ponton hasonlít a holland mintahelyszínhez. Ez is egy többlakásos társasház, jelentős szociális küldetéssel, mely Barcelona külvárosában, Santa Coloma de Gramenet-ben található. Kivitelezési munkálatai 2024 elején fejeződtek be, átadása idén nyáron várható. Az épület kivitelezését a Katalán Tervezési és Fenntarthatósági Minisztériumhoz tartozó közintézmény, az INCASÓL végezte, az építész tervező pedig a Ravetllat Arquitectura SLP iroda volt.

A társasház Barcelona – és Európa – egyik legsűrűbben lakott részén helyezkedik el, ahol 17 000 lakos esik egy négyzetkilométerre. Az itt élőknek társadalmi, gazdasági, lakhatási és egészségügyi kihívásokkal kell szembenézniük, így a projekt egy kétezres évek végén indított, átfogó városrehabilitációs terv része. Célja egy élhetőbb városrész kialakítása, nem utolsósorban pedig az épületállomány megújítása. A közösségi kapcsolódás elősegítésére a tervezők olyan központi teret álmodtak meg, amely a környék legfőbb találkozási és gyülekezési pontjává válhat. A nagy laksűrűség mellett a környéken élők többsége anyagi nehézségekkel is küzd, így a projekt másik fő célja az elérhető, megfizethető lakhatás biztosítása.

Az ötemeletes épület 38 két hálószobás szociális bérlakással rendelkezik összesen 4 907 m2-en, melyeket 3-4 fős családok számára terveztek. Az építészeti koncepció kialakításánál kiemelten fontos volt a helyi közösséghez való tartozás érzésének erősítése. Ezt szolgálják a közös használatú terek, mint például a belső udvar és a gang, amely az egész épületbelsőt védett, központi térré alakítja.

Az épületszerkezeteket a helyi, közel nulla energiaigény követelményeknek megfelelően tervezték. Mivel mediterrán éghajlaton található, ahol a nyár száraz és forró, különös figyelmet fordítottak a passzív hűtés lehetőségeinek kihasználására és a külső árnyékolók alkalmazására, ezért a homlokzati nyitások és a homlokzatok színhasználata is az energiafelhasználás minimalizálására törekszik. Érdekesség és egyben a projekt egyik innovációja, hogy a leendő lakókat is bevonták a tervezési folyamatba, így többek között a homlokzatok színének kiválasztása is az ő jóváhagyásukkal történt. Ez az építészeti megközelítés tehát nemcsak a fenntarthatóságra és az energiahatékonyságra fókuszál, hanem a közösségi tervezés elvének bevezetésével a lakók közösségi érzését is erősíti, így téve az épületet a környék valódi központjává és a társadalmi élet fontos színterévé.

Az épület tervezése során az Integrált Energiatervezés (Integrated Energy Design – IED) alapelveit követték, amely aktív és passzív energetikai megoldásokat is magában foglal. A folyamat az IREC (Institut de Recerca en Energia de Catalunya – Katalán Energetikai Kutatóintézet) irányításával és többek között az ABUD közreműködésével valósult meg.

Az integrált energiatervezési folyamatot több szempontú elemzés alapján végezték el, figyelembe véve az energetikai, környezeti, beltéri kényelmi és gazdasági paramétereket. Az IED tervezési elve gyakorlatilag a különböző modellezési forgatókönyvek folyamatos, szimulációkon keresztüli futtatását jelenti, miközben az épület energetikai teljesítményének kiértékelése és optimalizációja zajlik. A legjobb energetikai teljesítmény elérésének érdekében különböző forgatókönyveket vizsgáltak, a passzív rendszerek esetében például a homlokzati nyílások elhelyezkedését és nagyságát, a falak szigetelésének vastagságát, és különböző típusú árnyékoló- valamint szellőztetőrendszerek beépítését, melyek a túlmelegedés ellen védenek. A megújuló energiaellátásért napelemeket telepítettek, melyek tájolása hasonló forgatókönyv-vizsgálatokon ment keresztül az optimális elrendezés érdekében.

Energiahatékony gépészeti megoldások
A holland társasházzal ellentétben, ahol apartmanonként egyedi hűtő-fűtő gépészeti rendszerek kerültek kiépítésre, a spanyol társasháznál már központosított gépészetet találunk. A hőellátást jelen esetben egy hatékony levegő-víz hőszivattyú rendszer biztosítja. A rendszer 4-csöves konfigurációval kezeli a hűtés mellett a fűtési és a háztartási melegvíz igényt, a hőszivattyúk pedig egy modell prediktív vezérlőrendszer (MPC) segítségével tartják fenn a lakások optimális hőmérsékletét. Ez a rendszer felelős a teljesítmény és energiafelhasználás optimalizálásáért, folyamatosan nyomon követve a felhasználói igényeket. Előnye, hogy a korábban mért eredmények alapján képes előrejelezni a várható fogyasztást, majd igyekszik az energiatermelést, -tárolást és hőleadást ezekhez igazítani. Ennek a kialakításnak az előnye főleg a költséghatékonyságban, illetve az energiatárolás hatékonyságának növelésében rejlik.

Energiamegosztás a flexibilitásért és fenntartható működésért
A spanyol mintaprojektben nemcsak a passzív tervezés és optimalizált gépészet felel a pozitív energiamérleg eléréséért, hanem további energiahatékonysági intézkedéseket is bevezettek, hogy az átalakított többletenergiát még jobban hasznosíthassák. A társasház direkt összeköttetésben áll a közvetlen közelében álló CAP Fondo magánkórházzal. A két épület úgynevezett energiaközösséget[i] alkot a többletenergia megosztásáért és a gazdaságos, fenntartható működésért. A PED-ek esetében épületek, akár teljes városrészek "kapcsolódhatnak össze" önellátó rendszerré, energiaközösségeket alkotva, kihasználva a rendszerben rejlő flexibilitást.

Köztudott, hogy a legtöbb esetben a városainkban kiépített energiaellátó rendszerek, hálózatok elavultak, nem állnak készen arra, hogy a megújuló forrásokból átalakított többletenergiát felvegyék és megfelelően tárolják vagy hasznosítsák. A spanyol mintahelyszín esetében létrehozott energiaközösség a hálózatba való visszatöltéssel ellentétben mind az épületek, mind a meglévő hálózati infrastruktúra szempontjából előnyös, ugyanis az épülethasználók olcsóbb, helyben átalakított megújuló energiához jutnak, míg a már egyébként is túlterhelt infrastruktúrának nem szükséges nagyobb terhelést felvennie. A többletenergia így minden szempontból ideális módon hasznosul, amit szimulációs adatok is alátámasztanak. 

A szomszédság lépték szinergiái
A fentiekből is jól látható, hogy a syn.ikia projekt spanyol mintahelyszínénél már elkezdődik a szomszédság léptékű szinergiák kihasználása. Hasonlóan a holland példához, ez a beruházás is egy többlakásos szociális lakhatási program keretein belül kialakított épület, azonban energiahatékonysági szempontból egy lépéssel előrébb tart.

Az építészeti és gépészeti megoldások kialakítását mindkét helyszínen az energiaigények csökkentése, valamint a fennmaradó igények optimális kiszolgálása vezérelte. Az épület kialakítása Hollandiában és Spanyolországban is jelentős társadalmi küldetéssel bír, reagálva a helyi lakhatási nehézségekre. A spanyol társasház esetében azonban kiemelt figyelmet fordítottak a passzív épülethűtési megoldásokra, és az itt alkalmazott közösségi tervezés bevezetése tovább mélyíti a közösség elköteleződését, összetartását.

Fontos továbbá, hogy a spanyol társasház esetében már energiaközösségről beszélhetünk: az általuk átalakított többletenergia hatékonyabb kihasználása és az elektromos hálózat terhelésének csökkentése érdekében energiamegosztási együttműködés jött létre a közeli magánkórházzal, a két épület így energiaközösséget alkot. Ez a partnerség lehetővé teszi az energia optimális elosztását és felhasználását, biztosítva ezzel a közösség önellátását és az energetikai stabilitást.

Ezen innovatív megközelítések elősegítik a pozitív energiamérleg elérését és a hosszú távon fenntartható működést. A megújulók használata, a többletenergia flexibilis, energiaközösségként való kihasználása hozzájárul a közösség energetikai függetlenségéhez és városaink dekarbonizációjához, példaértékű megoldást nyújtva a jövőbeli városi fejlesztések számára.

Magyari Ábel, fenntarthatósági tanácsadó, ABUD – Advanced Building & Urban Design 
Dr. Reith András PhD, CEO, ABUD – Advanced Building & Urban Design 

[i] Az Európai Bizottság definíciója szerint az energiaközösségek civil kezdeményezésű energetikai tevékenységek, melyek hozzájárulnak a tiszta energiára való átálláshoz és előmozdítják a helyi közösség energiahatékonyságát. 
Az ABUD Mérnökiroda szakemberei által 2024 tavaszán végzett EU-s szintű kutatás szerint az energiaközösség fogalmának azonban még az európai unión belül sincs egységes, elfogadott definíciója. A definíció függ a fogalmat használó szereplőktől, a szereplők céljaitól és a kontextustól. A fogalom heterogenitása azonban erősség, mely lehetővé teszi a különböző kapcsolódó koncepciók szerves fejlődését és a szakpolitikai keretek differenciáltabb kialakítását.
A kutatás fő eredménye egy hatpontos osztályozási rendszeren alapuló adatbázis, amely összegzi és értékeli az Európai Unió tagállamainak energiaközösségeit. Osztályozási rendszere elősegíti a tagállami szintű szakpolitikák, így a támogatási keretrendszer és ösztönzők kidolgozását és a megvalósulás követését. A kutatás eredményei az alábbi linken érhetők el (angolul): bit.ly/countingECs

Szerk.: Hulesch Máté